皂莢素對(duì)大鼠DNA損傷的干預(yù)及對(duì)血清膽固醇的影響*

李玉白,黃紅焰,李 芳

(湖南環(huán)境生物職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 衡陽 421005)

皂莢為豆科蘇木亞科多年生木本植物，《本草綱目》等多種醫(yī)學(xué)著作記載皂莢、皂刺、皂根、皂葉均可入藥.皂莢素具醫(yī)學(xué)藥理活性，是傳統(tǒng)中藥材.隨著對(duì)皂莢研究的不斷深入，其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，皂莢素的營養(yǎng)保健功效也越來越多地受到人們的關(guān)注.[1-3]但有關(guān)皂莢素對(duì)機(jī)體的抗氧化能力作用的研究目前尚少，對(duì)皂莢的認(rèn)識(shí)也還有許多空白，有必要對(duì)其進(jìn)行全面而系統(tǒng)地研究，使這一資源得到有效利用.本實(shí)驗(yàn)通過構(gòu)建相關(guān)動(dòng)物模型并檢測相關(guān)生化指標(biāo)，研究皂莢素對(duì)血漿高膽固醇模型大鼠體內(nèi)膽固醇的影響，探討其對(duì)大鼠抗氧化能力及抗DNA損傷的效應(yīng)，以期從飲食及藥物角度為人們預(yù)防高膽固醇血癥提供參考.

1 材料與方法

1.1 動(dòng)物飼養(yǎng)

48只30周齡健康SD大鼠，體重320～350 g，由南華大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供.將已建立高脂模型的大鼠隨機(jī)分為低濃度皂莢素組、高濃度皂莢素組、對(duì)照組，每組16只(雌雄各半)，分籠飼養(yǎng)，自由攝食和飲水，觀察并記錄它們的活動(dòng)情況和攝食量，每周稱體重1次，飼養(yǎng)60 d.喂飼的合成飼料參照分析化學(xué)家協(xié)會(huì)AOAC配方[2]，基礎(chǔ)飼料構(gòu)成為(g/kg)：植物蛋白250，淀粉570，脂肪105，維生素30，無機(jī)鹽70，膽固醇30，纖維35，膽鹽30，豬油60.低濃度皂莢素組另加喂食皂莢素80 mg/kg，高濃度皂莢素組另加喂食皂莢素200 mg/kg.實(shí)驗(yàn)時(shí)間為60 d.

1.2 樣品采集

喂養(yǎng)60 d后，大鼠空腹16 h，腹主動(dòng)脈采血0.2 mL,取100 μL全血用于DNA損傷分析，其余血樣離心獲取血清.

1.3 指標(biāo)檢測

應(yīng)用臨床檢驗(yàn)試劑盒(上海華強(qiáng)生物科技公司)和721分光光度計(jì)(上海第二儀器廠)，使用酶法顯色，在波長500 nm處讀取吸光度，以檢測血清總膽固醇TC、甘油三酯TG、高密度脂蛋白-膽固醇(HDL-C)水平；于實(shí)驗(yàn)期末，斷頭處死實(shí)驗(yàn)大鼠，取其肝、腎、脾，稱重，計(jì)算臟體比值；膽汁酸量用總膽汁酸試劑、半自動(dòng)生化分析儀(南京頤蘭貝生物科技有限公司) 測定；載脂蛋白B、載脂蛋白A-Ⅰ用全自動(dòng)生化分析儀檢測(深圳市庫貝爾生物科技有限公司) 測定；血清谷胱甘肽過氧化物酶(GSH)和丙二醛(MDA)含量測定按試劑盒說明書進(jìn)行，試劑盒由北京雷根生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)；DNA損傷應(yīng)用單細(xì)胞凝膠電泳法分析.

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS22.0軟件進(jìn)行處理，組間比較采用Q檢驗(yàn).

2 結(jié)果與討論

2.1 體重增長和攝食量

各實(shí)驗(yàn)組大鼠在實(shí)驗(yàn)期間的總攝食量大致相同，低濃度皂莢素組為(558±13.5)g，高濃度皂莢素組為(567±16.3)g，對(duì)照組為(553±14.6)g，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義.實(shí)驗(yàn)前后3組大鼠體重之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義.

2.2 臟體比值

大鼠肝臟、腎臟、脾臟質(zhì)量及臟體比值見表1.實(shí)驗(yàn)顯示，3組大鼠臟器質(zhì)量及臟體比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說明皂莢素對(duì)大鼠臟器生長影響較小.

表1 大鼠肝臟、腎臟、脾臟質(zhì)量及臟體比值

注：實(shí)驗(yàn)時(shí)間60 d;①與對(duì)照組比較,P>0.05，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義.

2.3 血脂生化指標(biāo)

在實(shí)驗(yàn)開始之前，各組實(shí)驗(yàn)大鼠的各項(xiàng)血脂生化指標(biāo)水平基本相同.飼養(yǎng)60 d后，檢測大鼠血脂各生化指標(biāo)，結(jié)果列于表2.與對(duì)照組比較，皂莢素組甘油三酯(TG)和總膽固醇(TC)水平顯著降低，低濃度皂莢素組TG和TC分別下降30.1%，25.7%，高濃度皂莢素組TG和TC分別下降39.6%，33.1%.與對(duì)照組比較，大鼠高密度脂蛋白-膽固醇(HDL-C)水平變化不明顯.

表2 大鼠血脂各生化指標(biāo)

注：實(shí)驗(yàn)時(shí)間為60 d；與對(duì)照組比較，①P<0.05，②P<0.01，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義.

2.4 載脂蛋白A-Ⅰ、載脂蛋白B和糞膽汁酸含量

表3 大鼠apoA-Ⅰ，apoB和糞膽汁酸質(zhì)量濃度

注：實(shí)驗(yàn)時(shí)間為60 d；與對(duì)照組比較,①P<0.05，②P<0.01，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義.

2.5 血清GSH和MDA含量

與對(duì)照組比較，低濃度皂莢素組大鼠血清GSH含量差異顯著，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，高濃度皂莢素組大鼠血清GSH含量差異顯著，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)；與對(duì)照組比較，低濃度皂莢素組和高濃度皂莢素組血清MDA含量差異顯著，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)；與低濃度皂莢素組比較，高濃度皂莢素組MDA含量差異顯著，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01).具體結(jié)果見表4.

表4 大鼠GSH和MDA濃度

注：實(shí)驗(yàn)時(shí)間為60 d；與對(duì)照組比較，①P<0.05，②P<0.01，與低濃度組比較，③P<0.01，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義.

2.6 皂莢素對(duì)DNA氧化損傷的影響

皂莢素對(duì)H2O2誘導(dǎo)的DNA損傷有干預(yù)作用，且干預(yù)作用的強(qiáng)弱與皂莢素濃度呈正相關(guān)性，各組間差異顯著，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01).

表5 H2O2誘導(dǎo)大鼠DNA的氧化損傷

注：AU為DNA損傷的專用單位[1]；實(shí)驗(yàn)時(shí)間為60 d；實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組比較，P<0.01，兩實(shí)驗(yàn)組間比較,P<0.01，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義.

3 結(jié)論與分析

研究結(jié)果顯示，皂莢素組血漿總膽固醇含量、血漿甘油三酯水平均較對(duì)照組降低，而高密度脂蛋白-膽固醇(HDL-C)水平明顯增加.同時(shí)，在本次研究中還觀察到，與對(duì)照組比較，皂莢素組實(shí)驗(yàn)動(dòng)物糞便中膽汁酸排泄量顯著增加.據(jù)此推斷，皂莢素降低血漿膽固醇水平的可能機(jī)制是皂莢素在腸道中能與膽汁酸結(jié)合，能在某種程度上抑制膽汁酸的肝腸循環(huán)[3]，增大糞膽汁酸的排出量，促進(jìn)膽固醇的轉(zhuǎn)化，從而起到降脂作用[4-5].這也可能是果膠能夠降低血漿膽固醇水平的機(jī)制之一.

與對(duì)照組比較，低濃度皂莢素組和高濃度皂莢素組的GSH顯著增加，而脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物MDA含量顯著下降，說明皂莢素可促進(jìn)具有抗氧化作用的谷胱甘肽過氧化物酶的生成，抑制機(jī)體的氧化作用.研究結(jié)果還表明，在H2O2誘導(dǎo)DNA損傷后，喂飼了皂莢素的實(shí)驗(yàn)組大鼠DNA的損傷情況顯著降低，且隨著皂莢素濃度的增加，損傷作用亦減小.說明皂莢素對(duì)DNA損傷有干預(yù)作用，且干預(yù)作用與皂莢素濃度呈正相關(guān)性.皂莢素分子中含有脂溶性的疏水多肽[6]，定位于細(xì)胞膜[7]，這可能是皂莢素具有抗氧化能力、降低DNA損傷的作用機(jī)制之一.現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究已證實(shí)，高脂血癥所致脂蛋白質(zhì)和量的改變在AS斑塊形成中起著至關(guān)重要的作用[8]，是誘導(dǎo)動(dòng)脈粥樣硬化AS形成的獨(dú)立因素.AS的形成與血漿膽固醇含量呈正相關(guān)性，降低血漿總膽固醇濃度和高密度脂蛋白-膽固醇含量可緩解AS的形成[9].本次研究的結(jié)果表明皂莢可降低血漿膽固醇水平，對(duì)健康幼年小鼠血清GSH及脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物MDA含量有顯著影響，對(duì)H2O2誘導(dǎo)的DNA損傷表現(xiàn)出明顯的保護(hù)作用，這說明皂莢及其衍生產(chǎn)品有望在人類的抗氧化食品和藥品方面具有開發(fā)應(yīng)用前景.